干冰人工降雨的原理是什么

时间:2024-09-11 16:41:24 | 文章来源:教育宝

干冰人工降雨是利用干冰在云层中挥发成二氧化碳气体的过程中要吸收大量的热量,促使更多的水蒸气凝结在上面,化为雨滴,降落到地面。

干冰人工降雨的原理是什么?

首先是干冰升华,从固态变成气态,干冰升华的过程要吸收大量的热,产生超低温,使得空气中的一部分水蒸气凝华成小的冰晶,然后空气中的大量水蒸气再以冰晶为凝结核,继续冷凝成水滴。这里要注意,人工降雨并不是把干冰撒在哪里,哪里就能降雨,关键在于形成凝结核的同时,空气中要有足够的水蒸气,才能实现人工降雨。

什么是干冰?

干冰(英文名称:Dry Ice)即固态二氧化碳,为白色固体,形状似冰雪,且受热时不经熔化直接汽化,故名干冰。在78.5℃会进行升华,熔点为-56.6℃(5.2大气压),密度为1.56g/cm3(179℃),具有面心立方晶格。干冰可由液体二氧化碳经过连续制造CO2雪的方法和在压缩室内直接压制干冰两种方法制得。干冰主要应用于清洗剂和制冷剂。

物理性质:

干冰为白色固体,熔点-56.6℃(5.2大气压),密度1.56g/cm3(179℃),为面心立方晶格。

干冰在7453Pa压力下的升华温度为-78.5℃,蓄冷能力是冰的2倍,用于冷藏的效果远好于冰。最重要的是,随着温度的升高,干冰不会像冰一样化成水,弄得到处都是,它只会升华成气体,无残留、无污染。

固态二氧化碳的汽化热很大,在-60℃时为365J/K,在常压下汽化时可使周围温度降到-78℃左右,并且不会产生液体,所以叫干冰。常见的干冰呈块状或丸状。现在我们常见的干冰,是在6250千帕左右的压力下,通过把二氧化碳冷凝成无色的液体后,再在低压下迅速凝固而得到的。

干冰应用领域?

1.用于冷冻食品,干冰的冷却温度比冰低得多,使用干冰可以产生-78℃的低温。当“干冰”融化时,它不会像冰一样变成液体。它直接蒸发成一种非常低、干燥的二氧化碳气体,因此它的冷却效果特别好,有利于食物的储存。

2.用于创造舞台效果的干冰可以直接上升为低干二氧化碳气体,形成通常用于舞台表演的虚拟云效果。

3.用于工业清洗,由于干冰容易升华,在工业生产中可以用于清洗模具表面的污垢,而不会损坏设备。

4.在食品行业中,干冰经常被添加到冰淇淋和饮料中,使其在食用时凉爽可口,这大大提高了饮料的味道。干冰特别适合用来带走冷冻冰。

5.日常清洁:用干冰(固体二氧化碳)将衣服漂浮在空中,几分钟内清洗干净,不需要水。

相关安全措施:

①使用干冰时必须配戴防护手套。

②严禁干冰入口。

③粉碎干冰时必须配戴防护眼镜,防止碎渣溅入眼睛。

④干冰不断升华汽化,对产生的二氧化碳气体应保证无危险泄露。

⑤不得将干冰放入不透气的容器内,防止超压引起容器破裂发生危险。

⑥气体二氧化碳是一种惰性气体,对人和动物会产生室息作用,因此储藏干冰或用作制冷剂的空间(例如船舱、冷藏车、快速冻结装置、冷藏库等)应保持通风,避免发生室息危险。